2019版高考化学一轮精选教师用书鲁科专用：第3章自然界中的元素第1节　碳的多样性


第1节　碳的多样性

1．了解碳元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2．了解碳元素单质及其重要化合物对环境的影响。　3．以上各部分知识的综合应用。
　碳的单质及氧化物

[知识梳理]
1．多种多样的碳单质
(1)同素异形体：由同一种元素组成的性质不同的几种单质。
(2)碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体。

金刚石
石墨
结构
空间网状结构
层状结构
物理性质
熔点高、硬度大
熔点高、质软，有滑腻感
用途
用作切割刀具等
用作电极、铅笔芯等
(3)碳单质的化学性质
碳在参与化学反应时，一般表现还原性。
碳
2．一氧化碳和二氧化碳
物质
一氧化碳
二氧化碳
物理
性质
无色、无味，常温下为气体，不溶于水
无色、无味，常温下为气体，微溶于水，密度比空气大
化学性质
与水反应
不反应
CO2＋H2OH2CO3
与单质反应
2CO＋O22CO2
2Mg＋CO22MgO＋C
与碱反应(如NaOH)
不反应
CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、
CO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3
与碱性氧化物反应
如与Fe2O3反应：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
如与Na2O反应：Na2O＋CO2===Na2CO3　
与盐反应
一般不反应
如Ca(ClO)2＋CO2(不足)＋H2O===CaCO3↓＋2HClO、Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===
H2SiO3↓＋2NaHCO3
用途
还原剂
制饮料、碳酸盐
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)用活性炭去除冰箱中的异味，没有发生化学反应。(　　)
(2)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体。(　　)
(3)12 g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0．5NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。(　　)
(4)多孔碳可用做氢氧燃料电池的电极材料。(　　)
(5)若X为C、Y为CO、Z为CO2，则不能满足如图一步转化关系。(　　)

答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
2．写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法：
(1)CO(CO2)：________________________________________________________________；
(2)CO2(CO)：________________________________________________________________；
(3)CO2(O2)：________________________________________________________________；
(4)CO2(SO2)：_______________________________________________________________；
(5)CO2(HCl)：______________________________________________________________。
答案：(1)通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶　(2)通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管　(3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管　(4)通过饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液　(5)通过饱和NaHCO3溶液

　往100 mL的NaOH溶液中通入CO2充分反应后，在减压和较低温度下，小心地将溶液蒸干，得到白色固体M。通入的CO2的体积V(标准状况)与M的质量W的关系如图所示。

回答下列问题：
(1)A点时，白色固体M的化学式为________，通入的CO2的体积为________mL。
(2)C点时，白色固体M的化学式为________，通入的CO2的体积为________mL。
(3)B点时M的组成成分为________________(用化学式表示)，通入的CO2的体积为________mL。
(4)该NaOH溶液的物质的量浓度为________。
[解析]　向NaOH溶液中逐渐通入CO2至过量，发生的反应依次为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3。从图可知NaOH的质量为4 g，n(NaOH)＝＝0．1 mol，c(NaOH)＝＝1 mol·L－1。(1)NaOH完全转化为Na2CO3时，m(Na2CO3)＝5．3 g，故A点时白色固体M为Na2CO3，V(CO2)＝×22．4 L·mol－1＝1．12 L＝1 120 mL。(2)NaOH完全转化为NaHCO3时，m(NaHCO3)＝8．4 g，故C点时白色固体M为NaHCO3，V(CO2)＝0．1 mol×22．4 L·mol－1＝2．24 L＝2 240 mL。(3)因B点时M质量为7．16 g(5．3<7．16<8．4)，故B点时M为Na2CO3和NaHCO3的混合物。设B点时Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3的物质的量为y，则有
，
解得，所以V(CO2)＝(0．02＋0．06)mol×22．4 L·mol－1＝1．792 L＝1 792 mL。
[答案]　(1)Na2CO3　1 120　(2)NaHCO3　2 240
(3)Na2CO3、NaHCO3　1 792　(4)1 mol·L－1

CO2与NaOH溶液反应的规律
(1)反应原理

2NaOH＋CO2(少量)===Na2CO3＋H2O
NaOH＋CO2(过量)===NaHCO3
Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
(2)反应后溶质成分的判断


题组一　碳的氧化物对环境的影响
1．(2016·高考全国卷Ⅱ，7，6分)下列有关燃料的说法错误的是(　　)
A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一
B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染
D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一
解析：选B。燃料燃烧产生的CO2是导致温室效应的主要气体之一，A项正确；化石燃料完全燃烧生成的SO2属于大气污染物，B项错误；液化石油气含碳量比燃油低，用液化石油气代替燃油能减少大气污染，C项正确；CO是大气污染物之一，D项正确。
2．(2016·高考江苏卷)大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是(　　)
A．燃烧煤炭供热　　　　 B．利用风力发电
C．增加植被面积 D．节约用水用电
解析：选A。A项，煤炭燃烧会放出CO2，正确；风力发电、节约用水用电、增加植被面积，都会减少大气中CO2的含量。
题组二　二氧化碳与碱或盐溶液的反应规律
3．标准状况下，将3．36 L CO2气体通入200 mL 1．00 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反应后溶液中c(CO)与c(HCO) 的比值为(不考虑CO、HCO的水解)(　　)
A．1∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．1∶3
解析：选B。n(CO2)＝＝0．15 mol，
n(NaOH)＝0．2 L×1．00 mol·L－1＝0．2 mol，
由于1<<2，故二者完全反应生成含Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。
设n(Na2CO3)＝x，n(NaHCO3)＝y
则有
解得x＝0．05 mol，y＝0．1 mol，则c(CO)∶c(HCO)＝n(CO)∶n(HCO)＝0．05 mol∶0．1 mol＝1∶2。
4．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系中错误的是(　　)
选项
操作及现象
溶液
A
通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊不消失
Na[Al(OH)4]
溶液
B
通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失
Na2SiO3
溶液
C
通入CO2，溶液变浑浊。再加入品红溶液，红色退去
Ca(ClO)2
溶液
D
通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失。再加入足量NaOH溶液，又变浑浊
Ca(OH)2
溶液
解析：选B。向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，生成H2SiO3沉淀，再通入CO2沉淀不溶解。

“强酸制弱酸”原理的应用
较强酸＋较弱酸盐→较弱酸＋较强酸盐，由于H2CO3酸性大于H2SiO3、HClO、Al(OH)3，故能发生如下反应：
CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓(或CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H4SiO4↓＋Na2CO3)，
CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，
CO2(过量)＋Na[Al(OH)4]===Al(OH)3↓＋NaHCO3，
CO2(少量)＋2Na[Al(OH)4]===2Al(OH)3↓＋Na2CO3＋H2O。
　Na2CO3(苏打、纯碱)与NaHCO3(小苏打)

[知识梳理]
1．性质(不特别注明的写化学方程式)


2．转化
Na2CO3NaHCO3
3．用途
(1)碳酸钠：用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业；
(2)碳酸氢钠：用于灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉。

(1)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时，可析出NaHCO3晶体；氨碱法制备NaHCO3原理：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓。
(2)除去固体Na2CO3中少量NaHCO3的方法是加热至固体质量不再变化；除去NaHCO3溶液中少量Na2CO3的方法是通入足量CO2；除去Na2CO3溶液中少量NaHCO3的方法是加入适量NaOH。
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)泡沫灭火器原理是Al2(SO4)3与小苏打反应。(　　)
(2)用灼烧法除去Na2CO3中混有的NaHCO3。(　　)
(3)NaHCO3溶液中加入稀盐酸的离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。(　　)
(4)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，该溶液中一定含有CO。(　　)
(5)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解。(　　)
(6)向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会有NaHCO3晶体析出。(　　)
(7)苏打是面包发酵粉的主要成分之一。(　　)
(8)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。(　　)
(9)可用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液。(　　)
(10)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√　(9)×　(10)×
2．用“>”或“<”填空。
(1)热稳定性：NaHCO3______Na2CO3。
(2)与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3________Na2CO3。　
(3)相同温度时，在水中的溶解度：NaHCO3________Na2CO3。　
(4)等物质的量浓度溶液的pH：NaHCO3________Na2CO3。
答案：(1)<　(2)>　(3)<　(4)<

　Na2CO3、NaHCO3、NaOH与足量盐酸反应的图像如下：

(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图1所示。
①图像特点：Oa段、ab段消耗盐酸的体积相等。
②反应的离子方程式：
Oa段：____________________________________________________________________，
ab段：____________________________________________________________________。
(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图2所示。
①图像特点：从O点开始即产生CO2气体。
②反应的离子方程式：_____________________________________________________。
(3)向等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图3所示。
①图像特点：Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积。
②反应的离子方程式：
Oa段：___________________________________________________________________，
ab段：___________________________________________________________________。
(4)向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图4所示。
①图像特点：Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积。
②反应的离子方程式：
Oa段：_________________________________________________________________，
________________________________________________________________________；
ab段：__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析]　结合质子(H＋)的能力：CO＞HCO，故CO、HCO混合溶液中滴加盐酸时，CO先与H＋反应生成HCO，待CO耗尽，HCO才与H＋反应生成CO2和H2O。
[答案]　(1)CO＋H＋===HCO
HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
(2)HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
(3)CO＋H＋===HCO
HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
(4)H＋＋OH－===H2O
CO＋H＋===HCO
HCO＋H＋===H2O＋CO2↑

能否用互滴法鉴别Na2CO3溶液和盐酸？说明理由。
答案：能。向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸时，依次发生反应：CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，现象：开始无气泡产生，过一段时间产生气泡；向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液时，发生反应：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，现象：立即产生气泡。

用数形结合思想理解Na2CO3、
NaHCO3与盐酸的反应
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：CO转化为HCO，无气体产生；第二步：HCO与H＋反应产生CO2。消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示；
(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示；
(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略)；
(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略)。


题组一　Na2CO3和NaHCO3的鉴别与性质
1．(2018·试题调研)下列方法不能用于鉴别Na2CO3和NaHCO3固体的是(　　)
A．分别加热两种固体，将放出的气体通入澄清石灰水
B．分别取两种固体溶于水，滴加Ba(OH)2溶液，观察是否生成沉淀
C．分别取两种固体各1 g于试管中，滴入几滴水振荡，用手触摸试管底部
D．分别取等质量的固体与足量稀盐酸充分反应，再将反应所得溶液分别经加热、蒸干、灼烧后称重
解析：选B。A项，NaHCO3加热分解生成CO2，CO2能使澄清石灰水变浑浊；Na2CO3加热不分解，所以可以鉴别。B项，Na2CO3和Ba(OH)2溶液发生反应：Ba2＋＋CO===BaCO3↓，NaHCO3和Ba(OH)2溶液发生反应：Ba2＋＋2OH－＋2HCO===BaCO3↓＋2H2O＋CO，溶液均变浑浊，所以不能鉴别。C项，Na2CO3溶于水放出的热量与 NaHCO3溶于水放出的热量不同，所以可以鉴别。D项，Na2CO3和NaHCO3的摩尔质量不同，等质量时物质的量不同，最终得到的氯化钠的质量也不同，所以可以鉴别。
2．有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是(　　)
A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小
B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多
D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多
解析：选C。等质量的NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝53∶42，据NaHCO3～HCl，Na2CO3～2HCl可知，二者消耗HCl的物质的量之比为53∶(42×2)＝53∶84，即Na2CO3消耗盐酸较多。

鉴别碳酸钠与碳酸氢钠的方法

题组二　有关Na2CO3、NaHCO3的图像分析和计算
3．将0．4 g NaOH和1．06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0．1 mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(　　)


解析：选C。滴加盐酸先发生反应OH－＋H＋===H2O，再发生反应CO＋H＋===HCO，最后发生反应HCO＋H＋===CO2↑＋H2O；因n(OH－)＝n(CO)＝0．01 mol，故加入0．02 mol HCl后开始有气体生成，故C正确。
4．120 mL含有0．20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管将前者滴入后者，还是将后者滴入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同。则下列盐酸的浓度合理的是(　　)
A．2．0 mol·L－1　　　　　 B．1．5 mol·L－1
C．0．18 mol·L－1 D．0．24 mol·L－1
解析：选B。若将盐酸滴入到碳酸钠溶液中，先发生反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，后发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，则当n(HCl)>0．20 mol 时有气体产生；若将碳酸钠溶液滴入到盐酸中，发生反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，则当n(HCl)≥0．40 mol时两者都有气体产生，但体积相同，故当0．20 mol [课后达标检测][学生用书P255(单独成册)]
一、选择题
1．(教材改编题)下列环境问题与二氧化碳的排放有关的是(　　)
A．酸雨　　　　　　　　 B．雾霾
C．温室效应 D．赤潮
解析：选C。酸雨——SO2、NOx的排放，雾霾——化石燃料的大量燃烧，温室效应——CO2的排放，赤潮——N、P营养素的排放。
2．(2018·亳州模拟)下列物质不属于同素异形体的是(　　)
A．金刚石和石墨 B．水晶和石英
C．红磷和白磷 D．氧气和臭氧
解析：选B。水晶和石英的主要成分均为SiO2，SiO2为化合物，同素异形体是指由同一种元素组成性质不同的单质。
3．下列关于碳和碳的化合物的说法不正确的是(　　)
A．过多CO2排放会导致“温室效应”，应提倡“低碳生活”
B．一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合
C．金刚石和石墨都是碳单质，但原子排列方式不同，物理性质差别很大
D．石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应
解析：选D。A项，二氧化碳是一种温室气体；B项，一氧化碳有毒，容易与血红蛋白结合；C项，金刚石是空间立体网状结构，硬度大、熔点高，石墨是层状结构，每一层是平面网状结构，质软，可导电，二者物理性质差别较大；D项，二者的转化属于化学反应，但反应中没有元素化合价的改变，不属于氧化还原反应。
4．(2018·渭南模拟)下列各物质以不同比例混合后，只能生成一种含钠化合物的是(　　)
A．碳酸钠，盐酸 B．氢氧化钠，二氧化碳
C．碳酸氢钠，石灰水 D．过氧化钠，二氧化碳
解析：选D。A项，Na2CO3＋HCl(少量)===NaHCO3＋NaCl、Na2CO3＋2HCl(足量)===2NaCl＋CO2↑＋H2O；B项，2NaOH＋CO2(少量)===Na2CO3＋H2O、NaOH＋CO2(足量)===NaHCO3；C项，NaHCO3＋Ca(OH)2(足量)===CaCO3↓＋NaOH＋H2O、2NaHCO3＋Ca(OH)2(少量)===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O。
5．有甲、乙两个完全相同的装置，分别在它们的侧管中装入1．06 g Na2CO3和0．84 g NaHCO3，试管中各有10 mL相同浓度的盐酸(如图)，若实验时同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中(忽略溶液体积变化)，则下列叙述正确的是(　　)

A．甲装置气球的膨胀速率快
B．若最终两气球的体积相同，则一定有c(HCl)≥2 mol·L－1
C．若最终两气球的体积不同，则一定有c(HCl)≤1 mol·L－1
D．最终两装置溶液中Na＋、Cl－的物质的量均相同
解析：选B。n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)＝0．01 mol，将这两种固体分别加入盐酸中，Na2CO3与HCl反应分步进行，首先发生反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，然后发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑；NaHCO3与HCl发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，乙装置气球的膨胀速率快；若最终两气球的体积不同，则应有c(HCl)<＝2 mol·L－1；若体积相同，则应有c(HCl)≥2 mol·L－1；最终两装置溶液中Na＋的物质的量不相同，甲中n(Na＋)是乙中的2倍。
6．近年来科学家制造出大量的新物质，对下列三种物质的相关说法错误的是(　　)



石墨烯：从石墨中分离出来，是最薄、最坚硬的纳米材料
石墨炔：平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性
纳米碳管：具有优良的场发射性能，制作阴极显像管、储氢材料
A．石墨烯具有良好的导电性
B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体
C．石墨炔孔径略大于H2分子的直径，可作H2的提纯薄膜
D．上述三种物质与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同
解析：选D。A项，石墨烯是一种新发现的材料，它的物理性质是拉力好、导电性和导热性好、硬度大、熔点高等；B项，同种元素的不同单质互称同素异形体；C项，碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于H2分子的直径，可以容纳H2分子；D项，碳与浓硫酸反应产物均为二氧化碳、二氧化硫和水。
7．将空气缓慢通过如图所示装置后，在试管中收集到少量稀有气体。空气在通过a～d装置时，依次除去的气体是(　　)

A．O2、N2、H2O、CO2 B．CO2、H2O、O2、N2
C．H2O、CO2、N2、O2 D．N2、O2、CO2、H2O
解析：选B。空气通过不同试剂除去的气体依次为CO2、H2O、O2、N2，余下稀有气体。
8．如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是(　　)

A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
解析：选C。侯氏制碱法的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3，然后通入CO2，利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大，所以先通NH3，但为了防倒吸，所以a通入NH3，然后b通入CO2，考虑NH3的尾气处理所以c中放蘸稀硫酸的脱脂棉，即C选项正确。
9．下列实验方案中，不能准确测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是(　　)
A．取a克混合物充分加热，减重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体
解析：选C。NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3的质量分数，A正确；Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以b 克固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3的质量分数，B正确；混合物与足量稀硫酸充分反应，会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，因此选项C不能准确测出混合物中Na2CO3的质量分数；Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应，反应的离子方程式为CO＋Ba2＋===BaCO3↓、HCO＋OH－＋Ba2＋===H2O＋BaCO3↓，因此最后得到的固体是BaCO3，所以可以计算出Na2CO3的质量分数，D正确。
二、非选择题
10．现有A、B、C、D四种化合物都含钾元素，A、B、C和足量的盐酸反应后，均可生成D；若将固体C加热后可生成A和无色无味的气体E，该气体能使澄清石灰水变浑浊；若在A溶液中通入足量E，可生成C；若B与C的溶液混合可生成A。请回答下列问题。
(1)推断A、B、C、D的化学式：
A______________；B______________；
C______________；D______________。
(2)A溶液中通入足量E反应的离子方程式为__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B溶液与C溶液反应的离子方程式为______________________________________
________________________________________________________________________。
解析：该题的突破口是C加热后生成A和E，E能使澄清石灰水变浑浊，再结合B与C反应生成A，可推出各物质。
答案：(1)K2CO3　KOH　KHCO3　KCl
(2)CO＋CO2＋H2O===2HCO
(3)OH－＋HCO===H2O＋CO

11．如图实验装置用于验证某些物质的性质。在试管A中装入足量的固体NaHCO3，D为固定蚊香的硬纸片。试回答下列问题：
(1)在A试管内发生反应的化学方程式是_____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B装置的作用是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)双球干燥管内观察到的实验现象是________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O，则双球干燥管内观察到的实验现象是________________________________________________________________________。
解析：NaHCO3受热发生分解反应产生的CO2经浓硫酸干燥后，与双球干燥管中Na2O2发生反应：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，淡黄色的Na2O2固体逐渐变为白色粉末，同时由于O2的产生，使点燃的蚊香燃烧更加剧烈；若换为Na2O，则只发生反应CO2＋Na2O===Na2CO3，点燃的蚊香逐渐熄灭。
答案：(1)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(2)吸收气体中的水蒸气(干燥CO2)
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(4)淡黄色的固体逐渐转变为白色粉末，点燃的蚊香燃烧更加剧烈
(5)点燃的蚊香逐渐熄灭
12．化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验，请你参与并完成对有关问题的解答。

(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的__________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是__________，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，其作用是__________________________________________________________________。
(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的__________，则装置气密性良好。
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的______(填“体积”或“质量”)。
(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：

①操作Ⅰ涉及的实验名称有__________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、__________。
②丙同学测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为____________。
解析：(1)NaCl不与稀硫酸反应，Na2CO3与稀硫酸反应。仪器b的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)。
(2)①将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。②CO2是气体，用针筒直接测得的数据是CO2的体积。
(3)①通过操作Ⅰ得到沉淀，故操作Ⅰ涉及实验名称有过滤、洗涤。要知道固体的质量需要称重。②经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为。
答案：(1)Na2CO3　分液漏斗　除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)
(2)①液面上升　②体积
(3)①过滤　称量　②
13．(2016·高考全国卷Ⅲ)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：
(一)碳酸钙的制备

(1)步骤①加入氨水的目的是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于________________。
(2)

如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是______(填标号)。
a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b．玻璃棒用作引流
c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
d．滤纸边缘高出漏斗
e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(二)过氧化钙的制备
CaCO3滤液白色结晶
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是________________________。
(4)步骤③中反应的化学方程式为________________________________________，该反应需要在冰浴下进行，原因是________________________。
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是________________________________________________________________________。
(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是____________________，产品的缺点是____________________。
解析：(1)含有少量铁的氧化物的石灰石与盐酸反应后得到CaCl2和含铁的盐的混合溶液，加入H2O2的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于沉降铁元素，加入氨水调节溶液pH使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀。根据题目信息可知，小火煮沸能使Fe(OH)3沉淀颗粒长大，Fe(OH)3沉淀颗粒长大有利于过滤时尽可能除去铁元素。(2)过滤操作过程中，漏斗末端颈尖应紧靠烧杯内壁，玻璃棒应紧靠三层滤纸处，用玻璃棒引流时烧杯应紧靠玻璃棒，滤纸应紧贴漏斗内壁，滤纸边缘应低于漏斗边缘，液体液面应低于滤纸边缘，不能搅拌液体，故选项a、d、e符合题意。(3)加入盐酸至溶液中尚存有少量固体(CaCO3)，说明盐酸不足，但产生的CO2溶解在水中形成H2CO3，此时溶液呈酸性。CO2在溶液中存在会影响产品的纯度，CO2属于挥发性气体，加热能使其从溶液中逸出。(4)CaCl2与H2O2发生复分解反应生成CaO2：CaCl2＋H2O2===CaO2↓＋2HCl，HCl再与NH3·H2O反应生成NH4Cl和H2O，总反应为CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O。H2O2受热易分解，所以反应需在冰浴中进行。(5)结晶用蒸馏水洗涤后吸附有H2O，结晶不溶于CH3CH2OH，而H2O溶于CH3CH2OH，所以用CH3CH2OH洗涤可除去结晶表面的水分。(6)石灰石煅烧后的CaO直接与H2O2反应得到CaO2，其优点在于工艺简单、操作方便。由于所得CaO中杂质较多，得到的CaO2纯度较低。
答案：(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀　过滤分离
(2)ade
(3)酸　除去溶液中的CO2
(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl(或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O)　温度过高时双氧水易分解
(5)去除结晶表面水分
(6)工艺简单、操作方便　纯度较低